公路桥梁工程施工中的软土地基施工技术要点探讨

戴训平

（城步苗族自治县公路管理局，湖南邵阳 422500）

0 引言

软土地基问题是现阶段对公路桥梁施工质量产生影响的重要因素，软土地基当中的主要组成部分是软土，因为长期处于静水环境中，导致粉质的土层不断堆积，形成稳定性较差的软土层。而在实际的施工过程中，软土地基对公路桥梁工程建设会产生非常不利的影响，不仅容易造成路基坍塌的问题，还会威胁到现场工作人员的安全。因此，加强对软土地基处理技术的探讨十分具有必要性。

1 软土地基的基本特征

1.1 含水率高

含水率高是软土地基重要的特征之一，相较于常规的地基，软土地基的含水量可以达到70%以上，也正是因为如此高的含水率，软土地基内部的土层很多都呈现出流动状，加大公路桥梁工程路基的压实难度，因此相应的加固处理也在软土地基施工过程中发挥了重要的作用。

1.2 抗剪力差

地基的抗剪力主要会影响到其排水水平，而软土地基的抗剪能力较差，很难达到施工要求，进而使得路基的排水受到阻碍[1]。因此，在软土路基施工的过程中应采取相应的工程技术有效提升软土地基的抗剪力，尽可能避免因抗剪力不足导致安全事故。

1.3 水渗透性差

软土地基的水渗透性较差主要是为其土质结构的稳定性较差，因此及时借助外力提高软土地基的强度，也很难加快黏土的固化速度。同时，软土地基当中含有一定的有机物，使得地基排水受到影响，进而也会导致软土地基的渗透能力明显降低。

2 软土地基对公路桥梁施工产生的影响

2.1 路面沉降问题

公路桥梁工程施工路面的沉降是进行软土地基处理过程中最为常见的一种问题，在实际的施工过程中，它会受到多种因素的影响，施工过程操作出现失误以及没有严格按照施工方案进行都会导致路面沉降问题的出现。面对这样的问题，现场施工人员应及时采取相应的措施，避免整个项目的施工质量受到影响。但由于施工人员的技术水平存在差异，在处理路基工程的基础压实问题的时候难以保证其施工质量与稳定性，进而导致公路桥梁处理不能符合要求，造成桥梁坍塌和断裂等问题[2]。

2.2 路面侵蚀问题

软土地基的主要成分是软土，因其含水量大、土层内部空隙大、有机质特性较多等特征造成软土地基低强度、高压缩量的特性，进而对公路桥梁工程项目产生严重的影响。现阶段，大部分道路工程项目都会选择铺设混凝土混合物以及处理过后的砾石，这部分原材料在长时间承受雨水击打过后会对铺设完成后的道路产生侵蚀作用，进而对道路建设以及施工整体质量产生巨大的影响。

3 软土地基施工工艺流程与技术

3.1 工艺流程

公路桥梁工程建设过程中的软土地基施工处理工艺流程如图1所示。

图1 公路桥梁工程软土地基施工处理工艺流程

3.2 工程技术

3.2.1 真空预压

在桥梁的施工过程中如果下部软土地基施工区域的黏性比较大，则可以采用真空预压的工程处理技术，真空预压的流程主要为以下几方面：①在软土层上设置砂垫层，将其当作水平方向上的排水体；②是将滤水管以平行排列的方式铺设在排水垫层中部，通常使用的材料为塑料或钢材，其直径通常为8～10mm，而两个滤水孔的间距则应保持在5cm左右；③铺设密封性聚氯乙烯薄膜，以增强整体的密封性；④安装真空管路提升管路连接的密封性；⑤通过离心泵抽气提升内部压力，进而加快排水固结的进程。通常情况下，抽真空作业一般会持续1—5d，密封膜内的真空度也需要保持在73kPa以上；⑥在施工的过程中应加强对离心泵、密封膜等设备的检查，进而可以在第一时间了解真空度、孔隙比以及地表总沉降等系数的变化情况。真空预压技术具备操作简单、施工时间段等特征，因此可以在大面积施工的情况下使用。

3.2.2 高压喷射注浆

在进行公路桥梁施工软土地基处理的过程中，高压喷射注浆法是对软土地基进行硬化处理最为常见的方法。高压喷射注浆施工的主要流程为先利用地质钻机进行钻孔工作，并对钻孔的垂直度进行严密控制；其后将旋喷管插入钻孔内，同时应将射水施工与插管同时进行，并控制射水压力不超过1MPa，从而避免喷嘴堵塞。当旋喷管插入到达一定的深度要求之后就可以展开旋喷作业，通过高能量的浆液破坏土体的原有结构，进而重新将土体与浆液搅拌混合、重新排列，形成新的固结体。同时，在采用高压喷射注浆法的过程中，如果土体的渗透性较强，可以在浆液中加入适量的三乙醇胺或氧化钙加快土体凝结的速度。为避免喷嘴出现堵塞问题，要对旋喷施工的流程以及浆液流量加以控制，通常应先进行深层旋喷再提升旋喷管，提升到设计标高以后就可以结束旋喷作业。

3.2.3 强夯法

在处理软土地基的过程中，强夯法属于工程技术较为简单的一种，即通过8～30t的重锤砸实地面，以实现压实地基的目的。在使用强夯法处理软土地基的同时，现场施工人员应采取相应的技术降低土壤的含水率，从而避免土壤因水的浸渍作用性能发生改变，以至于强夯法无法发挥其应有的成效。通常情况下，人工填土以及黏性黄土淤泥质土体等更加适用于强夯法，同时应先进行砂石换填以提高强夯的质量。另外，在强夯法的基础上还可以延伸出强夯置换法，即先利用直径在1.0～1.6m的重锤把软土排开，再向内回填碎石等粗颗粒材料，进而形成更稳定的复合地基，使得土层的紧实程度可以公路桥梁的施工要求，大大降低发生安全事故的概率[3]。

3.2.4 排水固结技术

软土地基的含水量较高，因此需要借助排水固结法以改善软土地基不稳的情况。排水固结技术主要是通过在软土地基附近建造竖向排水井，进而通过加压、抽气抽水等工作有效稳定地基的结构。排水固结技术的使用可以大大增强地基土抗剪强度以及地基的承载力，进而为提高地基的固结速度提供保障。现阶段，沙井堆载预压法与降水预压法是排水固结技术中最常见的两种，其中沙井堆载预压法主要适用于透水性较小的饱和黏性软土地基；而降水预压法则是通过抽取地下水来达到地基预压效果。但由于这种方法不适用于对地基处理要求较高的情况，所以应用得并不广泛。

3.2.5 加筋地基法

加筋地基处理方法也是处理软土地基的有效方法之一，该方法的主要原理是把地基下面的软土层挖空，在其中铺设加筋垫层，进而使得加筋垫层可以充分发挥其抗压性能强的作用，提升地基的承载力。通常情况下，加筋垫层的原材料为土工合成材料、粗砂以及石子等，首先先进行30cm厚的砂砾垫层铺设；其次在上面铺筑经纬双向同强有纺工布；再次铺设厚度控制在25cm以上的砂砾垫层；最后在砂砾垫层上铺筑钢塑格栅，并依据填土的高度铺筑进行铺设。加筋地基法的使用不仅可以显著提升软土地基的稳定程度，还以延长公路桥梁施工的寿命，减少不稳定因素对工程项目产生的不利影响。

4 软土地基施工技术的实际案例分析

4.1 工程概况分析

某公路全长约24.581km，在建设大坝河中桥的过程中发现桥梁施工存在软土地基问题，为进一步提高桥梁建设的安全质量以及软土地基的处理水平，施工技术人员需要在充分结合施工现场实际地质构造特点的基础上选择最为科学的软土地基处理技术，最大限度避免安全事故的发生。

4.2 表层排水与铺设砂垫层

软土地基的含水量较高，因此应采取有效的排水措施以提高桥梁工程的整体质量。一方面应完成排水沟的开挖施工，并控制其断面在0.5m左右、深度在0.5～1m之间。另一方面要考虑排水沟的设置位置，从而与施工现场的实际情况相符合。另外，在软土地基铺设砂垫层可以有效提升其稳定性，通常情况下砂层的厚度在0.6～1m，同时应严格控制砂垫层材料的含泥量使其保持在3%～5%的范围内。

4.3 预压负荷试验

预压负荷试验是是提升软土地基稳定性与安全性的重要措施，通过实际的动态监测，该软土地基施工工程在24h之内的平均沉降值控制在1%以内，72h之内的沉降值控制在5mm以内，因此该路基结构强度满足相应的规定和标准。

5 总结

综上所述，要想提高公路桥梁施工建设的安全质量，就要进一步加强对软土地基问题处理技术的探讨。在实际的施工过程中，应准确意识到软土地基会给公路桥梁项目施工带来的沉降与损坏的问题，进而及时提出合理的工程建设方案，加强对相关工艺流程以及真空预压、高压喷射注浆、排水固结技术以及加筋地基法等软土地基处理技术的探讨，从而通过实践和总结有效减少软土地基对路桥工程产生的病害。